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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Patentanmeldung beansprucht den Vorteil der am 16. April 2018 beim Staatlichen Amt für Geistiges Eigentum von China eingereichte chinesischen Patentanmeldung Nr.
201820535621.3 , deren gesamte Offenbarung hier durch Bezugnahme umfasst wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Relais.
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Beschreibung des verwandten Standes der Technik
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Ein elektrischer Kontakt in einem Schalter oder in elektrischem Steuerequipment weist ein Phänomen der Entladung auf und erzeugt somit einen elektrischen Lichtbogen, während der elektrische Kontakt von Ein zu Aus geschaltet wird. Der erzeugte Lichtbogen wird die Unterbrechung des Schaltkreises verzögern und sogar die elektrischen Kontakte verbrennen, was bewirkt, dass die elektrischen Kontakte verschmelzen. In schwereren Fällen wird der Schalter brennen und explodieren. Daher muss eine Bogenlöschvorrichtung entworfen werden, um eine effiziente und zuverlässige Bogenlöschung zu erreichen.
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Im verwandten Stand der Technik nutzt eine übliche Schaltvorrichtung, wie etwa ein Hochspannungs-Gleichstromrelais, üblicherweise eingeschlossene, aufgeblasene Luft und ein zusätzliches Magnetfeld, um seitlich einen elektrischen Metallphasenlichtbogen zu verlängern, und somit wird der elektrische Lichtbogen in einem Lichtbogenlöschmedium schnell abgekühlt, rekombiniert und deionisiert, was beim Lichtbogenlöschen gut ist, jedoch ziemlich kompliziert in Bezug auf die Herstellung, wodurch sich die Kosten erhöhen. Es gibt ein weiteres Verfahren zum Löschen eines Lichtbogens, bei dem ein starkes Magnetfeld im Luftmedium verwendet wird. Da der elektrische Lichtbogen im Luftmedium stark ionisiert sein kann, ist diese Art des Verfahrens nicht ideal beim Löschen eines Lichtbogens, und bewirkt leicht, dass Kontakte verschmelzen, und benötigt ausrechenden Innenraum, was dazu führt, dass die Schaltvorrichtung nicht miniaturisiert werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um zumindest einen Aspekt der oben erwähnten Nachteile zu überwinden oder zu mildern.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Relais bereitgestellt, das umfasst: ein Gehäuse; ein elektrisches Kontaktsystem, das im Gehäuse vorgesehen ist und einen ortsfesten Kontakt mit einem ortsfesten Kontaktabschnitt und einen beweglichen Kontakt mit einem beweglichen Kontaktabschnitt umfasst; und ein elektromagnetisches System, das im Gehäuse vorgesehen ist und ausgebildet ist, den beweglichen Kontakt anzutreiben, sich zwischen einer geschlossenen Position, in der der bewegliche Kontakt mit dem ortsfesten Kontakt in elektrischem Kontakt ist, und einer geöffneten Position zu bewegen, in der der bewegliche Kontakt von dem ortsfesten Kontakt getrennt ist. Das elektrische Kontaktsystem umfasst des Weiteren eine Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung, die einen Permanentmagneten umfasst, der ortsfest in der Nähe des ortsfesten Kontakts vorgesehen ist und ausgebildet ist, einen elektrischen Lichtbogen zwischen dem ortsfesten Kontaktabschnitt und dem beweglichen Kontaktabschnitt durch eine elektromagnetische Kraft zu verlängern, um den elektrischen Lichtbogen zu löschen.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das elektrische Kontaktsystem des Weiteren eine Isolationslichtbogenlöschvorrichtung, die angepasst ist, den elektrischen Lichtbogen zum Permanentmagneten hin zu schieben, um den elektrischen Lichtbogen dazu zu zwingen, sich in die Umgebung des Permanentmagneten zu bewegen und eine Wirkung des Magnetblaslichtbogenlöschens zu verbessern.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das elektrische Kontaktsystem des Weiteren ein Drehelement, an dem der bewegliche Kontakt montiert ist; das elektromagnetische System ist angepasst, das Drehelement anzutreiben, sich zu drehen, um den beweglichen Kontakt anzutreiben, sich zwischen der geschlossenen Position und der geöffneten Position zu drehen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst die Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung des Weiteren ein Magnetjoch, und der Permanentmagnet und der ortsfeste Kontakt sind in einem Aufnahmeraum angeordnet, der von dem Magnetjoch umgeben ist, um magnetische Streuung zu reduzieren und eine Intensität elektromagnetischer Induktion im Aufnahmeraum zu erhöhen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung weist die Isolationslichtbogenlöschvorrichtung eine Lichtbogenlöschplatte auf und ist mit dem Drehelement in Eingriff, und die Isolationslichtbogenlöschvorrichtung wird durch das Drehelement gedreht; wenn der bewegliche Kontakt in die geschlossene Position gedreht wird, wird die Lichtbogenlöschplatte aus einem Kontaktbereich des beweglichen Kontaktabschnitts und des ortsfesten Kontaktabschnitts herausgedreht, um es dem beweglichen Kontaktabschnitt zu ermöglichen, den ortsfesten Kontaktabschnitt elektrisch zu kontaktieren; und wenn der bewegliche Kontakt in die geöffnete Position gedreht wird, wird die Lichtbogenlöschplatte in den Kontaktbereich des beweglichen Kontaktabschnitts und des ortsfesten Kontaktabschnitts hineingedreht, um den beweglichen Kontaktabschnitt von dem ortsfesten Kontaktabschnitt elektrisch zu isolieren und den elektrischen Lichtbogen zu unterbrechen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung schiebt, während der bewegliche Kontakt aus der verbundenen Position in die geöffnete Position gedreht wird, die Lichtbogenlöschplatte den elektrischen Lichtbogen zum Permanentmagneten hin, um den elektrischen Lichtbogen dazu zu zwingen, sich in die Umgebung des Permanentmagneten zu bewegen und die Wirkung des Magnetblaslichtbogenlöschens zu verbessern.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das elektrische Kontaktsystem des Weiteren eine ortsfeste Isolationsisolierwand; wenn der bewegliche Kontakt in die geöffnete Position gedreht wird, kommen die ortsfeste Isolationsisolierwand und die Lichtbogenlöschplatte miteinander in Kontakt, oder es wird dazwischen nur ein Schlitz gebildet, um somit die Unterbrechung des elektrischen Lichtbogens zu beschleunigen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das elektrische Kontaktsystem des Weiteren ein Isolationsbasisteil. Die Isolationsisolierwand ist am Isolationsbasisteil ausgebildet, und das Drehelement und die Isolationslichtbogenlöschvorrichtung sind drehbar am Isolationsbasisteil gelagert.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist eine Isolationsfixierwand an dem Isolationsbasisteil ausgebildet, und das Magnetjoch und der Permanentmagnet sind zwischen der Isolationsfixierwand und der Isolationsisolierwand verspannt und fixiert.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist ein Ende des Magnetjochs in eine Aussparung der Isolationsfixierwand eingesetzt, und das andere Ende des Magnetjochs befindet sich an einer Seite des ortsfesten Kontakts, die dem ortsfesten Kontaktabschnitt gegenüberliegt. Der Permanentmagnet ist in eine Montagekammer eingebettet, die durch das Magnetjoch, die Isolationsfixierwand und die Isolationsisolierwand definiert wird.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst der ortsfeste Kontakt einen ersten ortsfesten Kontakt und einen zweiten ortsfesten Kontakt, und der bewegliche Kontakt ist zwischen dem ersten ortsfesten Kontakt und dem zweiten ortsfesten Kontakt vorgesehen; der erste ortsfeste Kontakt weist einen ersten ortsfesten Kontaktabschnitt auf, und der zweite ortsfeste Kontakt weist einen zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt auf. Ein erstes Ende des beweglichen Kontakts ist mit einem ersten beweglichen Kontaktabschnitt versehen, um den ersten ortsfesten Kontaktabschnitt elektrisch zu kontaktieren, und ein zweites Ende des beweglichen Kontakts ist mit einem zweiten beweglichen Kontaktabschnitt versehen, um den zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt elektrisch zu kontaktieren.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst die Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung eine erste Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung und eine zweite Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung; die erste Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung umfasst einen ersten Permanentmagneten, der ortsfest in der Nähe des ersten ortsfesten Kontakts vorgesehen ist, um einen ersten elektrischen Lichtbogen zwischen dem ersten ortsfesten Kontaktabschnitt und dem ersten beweglichen Kontaktabschnitt zu löschen; die zweite Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung umfasst einen zweiten Permanentmagneten, der ortsfest in der Nähe des zweiten ortsfesten Kontakts vorgesehen ist, um einen zweiten elektrischen Lichtbogen zwischen dem zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt und dem zweiten beweglichen Kontaktabschnitt zu löschen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst die erste Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung des Weiteren ein erstes Magnetjoch. Der erste Permanentmagnet und der erste ortsfeste Kontakt sind in einem ersten Aufnahmeraum angeordnet, der von dem ersten Magnetjoch umgeben ist, um magnetische Streuung zu reduzieren und eine Intensität elektromagnetischer Induktion im ersten Aufnahmeraum zu erhöhen. Die zweite Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung umfasst des Weiteren ein zweites Magnetjoch, und der zweite Permanentmagnet und der zweite ortsfeste Kontakt sind in einem zweiten Aufnahmeraum angeordnet sind, der von dem zweiten Magnetjoch umgeben ist, um magnetische Streuung zu reduzieren und eine Intensität elektromagnetischer Induktion im zweiten Aufnahmeraum zu erhöhen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst die Isolationslichtbogenlöschvorrichtung eine erste Isolationslichtbogenlöschvorrichtung und eine zweite Isolationslichtbogenlöschvorrichtung, wobei die erste Isolationslichtbogenlöschvorrichtung eine erste Lichtbogenlöschplatte aufweist und die zweite Isolationslichtbogenlöschvorrichtung eine zweite Lichtbogenlöschplatte aufweist.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird, wenn der bewegliche Kontakt in die geöffnete Position gedreht wird, die erste Lichtbogenlöschplatte in einen Kontaktbereich des ersten beweglichen Kontaktabschnitts und des ersten ortsfesten Kontaktabschnitts hineingedreht, um den ersten beweglichen Kontaktabschnitt von dem ersten ortsfesten Kontaktabschnitt elektrisch zu isolieren und den ersten elektrischen Lichtbogen zu unterbrechen. Wenn der bewegliche Kontakt in die geöffnete Position gedreht wird, wird die zweite Lichtbogenlöschplatte in einen Kontaktbereich des zweiten beweglichen Kontaktabschnitts und des zweiten ortsfesten Kontaktabschnitts hineingedreht, um den zweiten beweglichen Kontaktabschnitt von dem zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt elektrisch zu isolieren und den zweiten elektrischen Lichtbogen zu unterbrechen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung schiebt, während der bewegliche Kontakt aus der geschlossenen Position in die geöffnete Position gedreht wird, die erste Lichtbogenlöschplatte den ersten elektrischen Lichtbogen zum ersten Permanentmagneten hin, um den ersten elektrischen Lichtbogen dazu zu zwingen, sich in die Umgebung des ersten Permanentmagneten zu bewegen. Während der bewegliche Kontakt aus der geschlossenen Position in die geöffnete Position gedreht wird, schiebt die zweite Lichtbogenlöschplatte den zweiten elektrischen Lichtbogen zum zweiten Permanentmagneten hin, um den zweiten elektrischen Lichtbogen dazu zu zwingen, sich in die Umgebung des zweiten Permanentmagneten zu bewegen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird, wenn der bewegliche Kontakt in die geschlossene Position gedreht wird, die erste Lichtbogenlöschplatte aus dem Kontaktbereich des ersten beweglichen Kontaktabschnitts und des ersten ortsfesten Kontaktabschnitts herausgedreht, um es dem ersten beweglichen Kontaktabschnitt zu ermöglichen, den ersten ortsfesten Kontaktabschnitt elektrisch zu kontaktieren. Wenn der bewegliche Kontakt in die geschlossene Position gedreht wird, wird die zweite Lichtbogenlöschplatte aus dem Kontaktbereich des zweiten beweglichen Kontaktabschnitts und des zweiten ortsfesten Kontaktabschnitts herausgedreht, um es dem zweiten beweglichen Kontaktabschnitt zu ermöglichen, den zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt elektrisch zu kontaktieren.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst die Isolationsisolierwand eine erste Isolationsisolierwand und eine zweite Isolationsisolierwand. Wenn der bewegliche Kontakt in die geöffnete Position gedreht wird, kommen die erste Lichtbogenlöschplatte und die erste ortsfeste Isolationsisolierwand miteinander in Kontakt, oder dazwischen wird nur ein Schlitz gebildet, um so die Unterbrechung des ersten Lichtbogens zu beschleunigen; und wenn der bewegliche Kontakt in die geöffnete Position gedreht wird, kommen die zweite Lichtbogenlöschplatte und die zweite ortsfeste Isolationsisolierwand miteinander in Kontakt, oder dazwischen wird nur ein Schlitz gebildet, um so die Unterbrechung des zweiten Lichtbogens zu beschleunigen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst die Isolationsfixierwand eine erste Isolationsfixierwand und eine zweite Isolationsfixierwand. Das erste Magnetjoch und der erste Permanentmagnet sind zwischen der ersten Isolationsfixierwand und der ersten Isolationsisolierwand verspannt und fixiert, und das zweite Magnetjoch und der zweite Permanentmagnet sind zwischen der zweiten Isolationsfixierwand und der zweiten Isolationsisolierwand verspannt und fixiert.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist ein Ende des ersten Magnetjochs in eine Aussparung der ersten Isolationsfixierwand eingesetzt, und das andere Ende des ersten Magnetjochs befindet sich an einer Seite des ersten ortsfesten Kontakts, die dem ersten ortsfesten Kontaktabschnitt gegenüberliegt. Ein Ende des zweiten Magnetjochs ist in eine Aussparung der zweiten Isolationsfixierwand eingesetzt, und das andere Ende des zweiten Magnetjochs befindet sich an einer Seite des zweiten ortsfesten Kontakts, die dem zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt gegenüberliegt. Der erste Permanentmagnet ist in einer ersten Montagekammer eingebettet, die durch das erste Magnetjoch, die erste Isolationsfixierwand und die erste Isolationsisolierwand definiert wird; und der zweite Permanentmagnet ist in einer zweiten Montagekammer eingebettet, die durch das zweite Magnetjoch, die zweite Isolationsfixierwand und die zweite Isolationsisolierwand definiert wird.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist eine Trennwand im Gehäuse ausgebildet, um einen Innenraum des Gehäuses in einen oberen Raum und einen unteren Raum zu unterteilen. Das elektrische Kontaktsystem ist im oberen Raum des Gehäuses vorgesehen, und das elektromagnetische System ist im unteren Raum des Gehäuses vorgesehen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das elektrische Kontaktsystem des Weiteren einen Drehsitz und eine Torsionsfeder; der Drehsitz ist drehbar an der Trennwand gelagert; zwei Enden der Torsionsfeder sind mit dem Drehsitz bzw. dem Drehelement verbunden, so dass der Drehsitz und das Drehelement elastisch miteinander verbunden sind. Das elektromagnetische System ist angepasst, den Drehsitz anzutreiben, sich zu drehen, und der Drehsitz ist angepasst, das Drehelement durch die Torsionsfeder anzutreiben, sich zu drehen, und die Torsionsfeder ist angepasst, einen Anpressdruck zwischen dem beweglichen Kontaktabschnitt und dem ortsfesten Kontaktabschnitt auszuüben.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das elektrische Kontaktsystem des Weiteren eine Rückstellfeder, und zwei Enden der Rückstellfeder sind mit der Trennwand bzw. dem Drehsitz verbunden, so dass die Trennwand und der Drehsitz elastisch miteinander verbunden sind. Wenn ein auf den Drehsitz von dem elektromagnetischen System ausgeübtes Drehmoment verschwindet, treibt die Rückstellfeder den Drehsitz in seine Ausgangsposition, so dass der bewegliche Kontakt schnell aus der geschlossenen Position in die geöffnete Position gedreht wird.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das elektromagnetische System: ein Magnetjoch; eine Spule, die in dem Magnetjoch montiert ist; einen unteren Eisenkern, der in einem unteren Abschnitt der Spule aufgenommen ist und am Magnetjoch fixiert ist; eine obere Platte, die sich oberhalb der Spule befindet und am Magnetjoch fixiert ist; einen oberen Eisenkern, der einen unteren Abschnitt, der in der Spule aufgenommen ist, und einen oberen Abschnitt aufweist, der durch die obere Platte verläuft; einen Anker, der sich oberhalb der oberen Platte befindet und mit dem oberen Eisenkern fest verbunden ist; und einen Magnetisolationsring, der zwischen dem oberen Eisenkern und der oberen Platte angeordnet ist. Der obere Eisenkern ist um seine Mittelachse drehbar und ist mit dem Drehsitz verbunden, um den Drehsitz anzutreiben, sich zu drehen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist der obere Eisenkern ausgebildet, in einer vertikalen Richtung bezüglich des Magnetisolationsrings beweglich zu sein, und die Mittelachse des oberen Eisenkerns ist parallel zu der vertikalen Richtung.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist eine Mehrzahl von ersten gekrümmten Nuten in einer unteren Oberfläche des Ankers ausgebildet, und eine Mehrzahl von zweiten gekrümmten Nuten, die jeweils der Mehrzahl von ersten gekrümmten Nuten entsprechen, ist in einer oberen Oberfläche der oberen Platte ausgebildet; die Mehrzahl von ersten gekrümmten Nuten ist gleichmäßig um die Mittelachse des oberen Eisenkerns beabstandet; und eine Mehrzahl von Kugeln ist jeweils ausgebildet, in der ersten gekrümmten Nut und der entsprechenden zweiten gekrümmten Nut abzurollen. Jede erste gekrümmte Nut weist eine Tiefe auf, die allmählich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende davon tiefer wird, derart, dass eine Kraft, die auf den Anker durch die Kugel ausgeübt wird, zu der Mittelachse des oberen Eisenkerns geneigt ist, um den Anker anzutreiben, sich um die Mittelachse zu drehen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist der Anker zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition beweglich, und während der Anker aus der Ausgangsposition in die Endposition bewegt wird, wird der Anker um eine vorgegebene Distanz in der vertikalen Richtung nach unten bewegt und dreht sich um einen vorgegebenen Winkel um die Mittelachse.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist der vorgegebene Winkel gleich einer Summe eines Mittelwinkels der ersten gekrümmten Nut und eines Mittelwinkels der zweiten gekrümmten Nut.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung befindet sich, wenn der Anker in die Ausgangsposition bewegt wird, die Kugel im ersten Ende der ersten gekrümmten Nut; und wenn der Anker in die Endposition bewegt wird, befindet sich die Kugel im zweiten Ende der ersten gekrümmten Nut.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung weist jede zweite gekrümmte Nut eine Tiefe auf, die allmählich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende davon tiefer wird; und wenn der Anker in die Ausgangsposition bewegt wird, befindet sich die Kugel im ersten Ende der zweiten gekrümmten Nut; und wenn der Anker in die Endposition bewegt wird, befindet sich die Kugel im zweiten Ende der zweiten gekrümmten Nut.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sind, wenn der Anker in die Ausgangsposition bewegt wird, das erste Ende der ersten gekrümmten Nut und das erste Ende der zweiten gekrümmten Nut zueinander benachbart, während das zweite Ende der ersten gekrümmten Nut und das zweite Ende der zweiten gekrümmten Nut weit voneinander entfernt sind; und wenn der Anker in die Endposition bewegt wird, sind das zweite Ende der ersten gekrümmten Nut und das zweite Ende der zweiten gekrümmten Nut zueinander benachbart, während das erste Ende der ersten gekrümmten Nut und das erste Ende der zweiten gekrümmten Nut weit voneinander entfernt sind.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist ein erster Luftspalt zwischen dem Anker und der oberen Platte vorgesehen, und ein zweiter Luftspalt ist zwischen dem oberen Eisenkern und dem unteren Eisenkern vorgesehen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung werden, während der Anker aus der Ausgangsposition in die Endposition bewegt wird, der erste Luftspalt und der zweite Luftspalt allmählich verkleinert; während der Anker aus der Endposition in die Ausgangsposition bewegt wird, werden der erste Luftspalt und der zweite Luftspalt allmählich vergrößert.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sind der obere Eisenkern, der zweite Luftspalt, der untere Eisenkern, das Magnetjoch, die obere Platte, der erste Luftspalt und der Anker angeordnet, einen Hauptmagnetkreis des elektromagnetischen Systems zu bilden.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung durchläuft, wenn die Spule unter Strom gesetzt wird, der magnetische Fluss, der durch die Spule erzeugt wird, den Hauptmagnetkreis derart, dass der untere Eisenkern und die obere Platte den oberen Eisenkern und den Anker nach unten in der vertikalen Richtung anziehen, um den oberen Eisenkern und den Anker anzutreiben, sich nach unten in der vertikalen Richtung zu bewegen und sich unter dem Schieben der Kugeln um die Mittelachse zu drehen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird, wenn die Spule unter Strom gesetzt wird, der Anker aus der Ausgangsposition in die Endposition bewegt; die Spule wird stromlos geschaltet, wenn der Anker in die Endposition bewegt wird, so dass der Anker durch eine Rückführungsfeder aus der Endposition in die Ausgangsposition bewegt wird.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst die Kugel eine sphärische Kugel oder eine zylindrische Kugel.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst die Spule einen Tragerahmen und einen Draht, der auf den Tragerahmen gewickelt ist.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sind der obere Eisenkern und der untere Eisenkern in einem hohlen Aufnahmeraum des Tragerahmens angeordnet, und der Magnetisolationsring wird an der oberen Endfläche des Tragerahmens getragen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sind Luftkühlrippen an einer Außenwand des Gehäuses ausgebildet, um die Wärmeabführungsleistung des Relais zu verbessern und zu verhindern, dass das elektromagnetische System überhitzt.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Relais des Weiteren ein Detektionsmodul, das angepasst ist, eine Position des beweglichen Kontakts zu detektieren, und eine Detektionsschaltung, einen beweglichen Anschluss und einen ortsfesten Anschluss umfasst, der an dem Gehäuse montiert ist. Ein Schiebeabschnitt ist an dem Drehelement ausgebildet und angepasst, den beweglichen Anschluss anzutreiben, sich zwischen einer ersten Position in elektrischem Kontakt mit dem ortsfesten Anschluss und einer zweiten Position zu bewegen, die von dem ortsfesten Anschluss getrennt ist. Wenn der bewegliche Kontakt in die geschlossene Position gedreht wird, treibt der Schiebeabschnitt den beweglichen Anschluss in die erste Position in elektrischem Kontakt mit dem ortsfesten Anschluss, so dass die Detektionsschaltung verbunden ist; und wenn der bewegliche Kontakt in die geöffnete Position gedreht wird, treibt der Schiebeabschnitt den beweglichen Anschluss in die zweite Position, die von dem ortsfesten Anschluss getrennt ist, so dass die Detektionsschaltung getrennt ist.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung weist der ortsfeste Kontakt ein plattenartiges Basisteil auf, das an einer oberen Abdeckung des Gehäuses fixiert ist; das elektromagnetische System umfasst des Weiteren eine Schraube, die mit dem Basisteil des ortsfesten Kontakts elektrisch verbunden ist, und die Schraube ist angepasst, den ortsfesten Kontakt mit einem Stromversorgungsdraht von elektrischem Equipment elektrisch zu verbinden.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist ein Montageloch zum Montieren des Relais in einem Bodenabschnitt oder einem Seitenabschnitt des Gehäuses ausgebildet.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist das Relais ein Hochspannungs-Gleichstromrelais.
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In den obenstehenden verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann der elektrische Lichtbogen zwischen dem ortsfesten Kontaktabschnitt und dem beweglichen Kontaktabschnitt durch die von dem Permanentmagneten erzeugte elektromagnetische Kraft verlängert und gelöscht werden. Somit kann sie den ortsfesten Kontakt und den beweglichen Kontakt davor schützen, durch den elektrischen Lichtbogen verbrannt zu werden.
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In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung schiebt die Isolationslichtbogenlöschvorrichtung den elektrischen Lichtbogen zum Permanentmagneten hin, um den elektrischen Lichtbogen dazu zu zwingen, sich in die Umgebung des Permanentmagneten zu bewegen, wodurch eine Wirkung des Magnetblaslichtbogenlöschens verbessert wird.
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In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ist der Anker mit den ersten gekrümmten Nuten versehen, die jeweils mit der Kugel versehen sind. Die Tiefe der ersten gekrümmten Nut erhöht sich allmählich vom ersten Ende zum zweiten Ende davon hin. Wenn der Anker durch die elektromagnetische Kraft nach unten in der vertikalen Richtung bewegt wird, ist somit die Richtung der durch die Kugeln auf den Anker ausgeübten Kraft zur vertikalen Richtung geneigt, so dass der Anker dazu angetrieben wird, sich zu drehen. Das elektromagnetische System der vorliegenden Offenbarung kann ein größeres Drehmoment und eine höhere Effizienz bei gleichem Volumen aufweisen.
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Figurenliste
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Die obenstehenden und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden durch die detaillierte Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen:
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- 1 eine Querschnittsansicht eines Relais nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist;
- 2 eine erläuternde perspektivische Ansicht eines elektrischen Kontaktsystems des Relais aus 1 ist, in dem ein beweglicher Kontakt mit einem Paar ortsfester Kontakte in Kontakt ist;
- 3 eine erläuternde perspektivische Ansicht des elektrischen Kontaktsystems des Relais aus 1 ist, in dem der bewegliche Kontakt von dem Paar ortsfester Kontakte getrennt ist;
- 4 eine erläuternde perspektivische Ansicht eines elektromagnetischen Systems des Relais aus 1 ist;
- 5 das in 1 gezeigte elektromagnetische System darstellt, in dem Abschnitte einer oberen Platte und eines Ankers weggeschnitten sind und ein Magnetjoch entfernt ist, um gekrümmte Nuten und eine darin aufgenommene Kugel freizulegen;
- 6 ein schematisches Diagramm der Kraft zeigt, die durch die Kugel des in 5 gezeigten elektromagnetischen Systems auf den Anker ausgeübt wird;
- 7 eine vertikale Schnittdarstellung des in 4 gezeigten elektromagnetischen Systems ist, wobei der Anker in seiner Ausgangsposition ist; und
- 8 eine vertikale Schnittdarstellung des in 4 gezeigten elektromagnetischen Systems ist, wobei der Anker in seiner Endposition ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung werden hiernach detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Elemente beziehen. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt sein und sollte nicht als auf die hier angeführte Ausführungsform beschränkt interpretiert werden; vielmehr werden diese Ausführungsformen bereitgestellt, damit die vorliegende Offenbarung gründlich und vollständig ist und Fachleuten das Konzept der Offenbarung vollständig vermittelt.
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In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zum Zwecke der Erläuterung viele spezifische Details dargelegt, um für ein gründliches Verständnis der offenbarten Ausführungsformen zu sorgen. Es wird jedoch ersichtlich sein, dass eine oder mehr Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details umgesetzt werden können. In anderen Beispielen werden bekannte Strukturen und Vorrichtungen schematisch gezeigt, um die Zeichnung zu vereinfachen.
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Nach einem allgemeinen Konzept der vorliegenden Offenbarung wird ein Relais bereitgestellt, das umfasst: ein Gehäuse; ein elektrisches Kontaktsystem, das im Gehäuse vorgesehen ist und einen ortsfesten Kontakt mit einem ortsfesten Kontaktabschnitt und einen beweglichen Kontakt mit einem beweglichen Kontaktabschnitt umfasst; und ein elektromagnetisches System, das im Gehäuse vorgesehen ist und ausgebildet ist, den beweglichen Kontakt anzutreiben, sich zwischen einer geschlossenen Position, in der der bewegliche Kontakt mit dem ortsfesten Kontakt in elektrischem Kontakt ist, und einer geöffneten Position zu bewegen, in der der bewegliche Kontakt von dem ortsfesten Kontakt getrennt ist. Das elektrische Kontaktsystem umfasst des Weiteren eine Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung, die einen Permanentmagneten umfasst, der ortsfest in der Nähe des ortsfesten Kontakts vorgesehen ist und ausgebildet ist, einen elektrischen Lichtbogen zwischen dem ortsfesten Kontaktabschnitt und dem beweglichen Kontaktabschnitt durch eine elektromagnetische Kraft zu verlängern, um den elektrischen Lichtbogen zu löschen.
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1 ist eine Querschnittsansicht eines Relais nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst in einer Ausführungsform das Relais hauptsächlich ein Gehäuse 1, ein elektrisches Kontaktsystem 10 und ein elektromagnetisches System 20. Das elektrische Kontaktsystem 10 ist im Gehäuse 1 vorgesehen und umfasst einen ortsfesten Kontakt 310, 320 mit einem ortsfesten Kontaktabschnitt 311, 321 und einen beweglichen Kontakt 400 mit einem beweglichen Kontaktabschnitt 411, 421. Das elektromagnetische System 20 ist im Gehäuse 1 vorgesehen und ausgebildet, den beweglichen Kontakt 400 anzutreiben, sich zwischen einer geschlossenen Position, in der der bewegliche Kontakt 400 in elektrischem Kontakt mit dem ortsfesten Kontakt 310, 320 ist, und einer geöffneten Position zu bewegen, in der der bewegliche Kontakt 400 von dem ortsfesten Kontakt 310, 320 getrennt ist.
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2 ist eine erläuternde perspektivische Ansicht eines elektrischen Kontaktsystems des Relais aus 1, in dem ein beweglicher Kontakt mit einem Paar ortsfester Kontakte in Kontakt ist; 3 ist eine erläuternde perspektivische Ansicht des elektrischen Kontaktsystems des Relais aus 1, in dem der bewegliche Kontakt von dem Paar ortsfester Kontakte getrennt ist.
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Wie in den 2 bis 3 gezeigt ist, umfasst in einer Ausführungsform das elektrische Kontaktsystem 10 des Weiteren ein Drehelement 100. Der bewegliche Kontakt 400 ist an dem Drehelement 100 montiert und kann mit dem Drehelement 100 zwischen der geschlossenen Position (in 2 gezeigt) und der geöffneten Position (in 3 gezeigt) gedreht werden.
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Wenn, wie in 2 gezeigt, der bewegliche Kontakt 400 in die geschlossene Position gedreht wird, kommt der bewegliche Kontakt 400 mit dem ortsfesten Kontakt 310, 320 in elektrischen Kontakt. Wenn, wie in 3 gezeigt, der bewegliche Kontakt 400 in die geöffnete Position gedreht wird, wird der bewegliche Kontakt 400 von dem ortsfesten Kontakt 310, 320 getrennt.
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Wie in den 2 bis 3 gezeigt ist, umfasst in einer Ausführungsform das elektrische Kontaktsystem 10 des Weiteren eine Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung 610, 620, 710, 720, die einen Permanentmagneten 610, 620 umfasst. Der Permanentmagnet 610, 620 ist ortsfest in der Nähe des ortsfesten Kontakts 310, 320 vorgesehen und ausgebildet, einen elektrischen Lichtbogen zwischen dem ortsfesten Kontaktabschnitt 311, 321 und dem beweglichen Kontaktabschnitt 411, 421 durch eine elektromagnetische Kraft zu verlängern, um den elektrischen Lichtbogen zu löschen.
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Wie in den 2 bis 3 gezeigt, umfasst in einer Ausführungsform das elektrische Kontaktsystem 10 des Weiteren eine Isolationslichtbogenlöschvorrichtung 210, 220, die angepasst ist, den elektrischen Lichtbogen zum Permanentmagneten 610, 620 hin zu schieben, um den elektrischen Lichtbogen dazu zu zwingen, sich in die Umgebung des Permanentmagneten 610, 620 zu bewegen und eine Wirkung des Magnetblaslichtbogenlöschens zu verbessern.
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Wie in den 2 bis 3 gezeigt ist, umfasst die Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung 610, 710, 620, 720 des Weiteren ein Magnetjoch 710, 720. Der Permanentmagnet 610, 620 und der ortsfeste Kontakt 310, 320 sind in einem Aufnahmeraum angeordnet, der von dem Magnetjoch 710, 720 umgeben ist, um magnetische Streuung zu reduzieren und eine Intensität elektromagnetischer Induktion im Aufnahmeraum zu erhöhen.
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Wie in den 2 bis 3 gezeigt, weist in einer Ausführungsform die Isolationslichtbogenlöschvorrichtung 210, 220 eine Lichtbogenlöschplatte 201, 202 auf und ist mit dem Drehelement 100 in Eingriff. Die Isolationslichtbogenlöschvorrichtung 210, 220 wird durch das Drehelement 100 gedreht.
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Wie in 2 gezeigt wird, wird in einer Ausführungsform, wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geschlossene Position gedreht wird, die Lichtbogenlöschplatte 201, 202 aus einem Kontaktbereich des beweglichen Kontaktabschnitts 411, 421 und des ortsfesten Kontaktabschnitts 311, 321 herausgedreht, um es dem beweglichen Kontaktabschnitt 411, 421 zu ermöglichen, mit dem ortsfesten Kontaktabschnitt 311, 321 in elektrischen Kontakt zu kommen.
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Wie in 3 gezeigt wird, wird in einer Ausführungsform, wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geöffnete Position gedreht wird, die Lichtbogenlöschplatte 201, 202 in den Kontaktbereich des beweglichen Kontaktabschnitts 411; 421 und des ortsfesten Kontaktabschnitts 311, 321 hineingedreht, um den beweglichen Kontaktabschnitt 411, 421 von dem ortsfesten Kontaktabschnitt 311, 321 elektrisch zu isolieren und den elektrischen Lichtbogen zu unterbrechen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, schiebt in einer Ausführungsform, während der bewegliche Kontakt 400 aus der verbundenen Position in die geöffnete Position gedreht wird, die Lichtbogenlöschplatte 201, 202 den elektrischen Lichtbogen zum Permanentmagneten 610, 620 hin, um den elektrischen Lichtbogen dazu zu zwingen, sich in die Umgebung des Permanentmagneten 610, 620 zu bewegen und die Wirkung des Magnetblaslichtbogenlöschens zu verbessern.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, umfasst in einer Ausführungsform das elektrische Kontaktsystem 10 des Weiteren eine ortsfeste Isolationsisolierwand 501, 502. Wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geöffnete Position gedreht wird, kommen die ortsfeste Isolationsisolierwand 501, 502 und die Lichtbogenlöschplatte 201, 202 miteinander in Kontakt, oder dazwischen wird nur ein Schlitz gebildet, um somit die Unterbrechung des elektrischen Lichtbogens zu beschleunigen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, umfasst in einer Ausführungsform das elektrische Kontaktsystem 10 des Weiteren ein Isolationsbasisteil 500. Die Isolationsisolierwand 501, 502 ist an dem Isolationsbasisteil 500 ausgebildet. Das Drehelement 100 und die Isolationslichtbogenlöschvorrichtung 210, 220 sind drehbar an dem Isolationsbasisteil 500 gelagert.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, ist in einer Ausführungsform eine Isolationsfixierwand 510, 520 an dem Isolationsbasisteil 500 ausgebildet. Das Magnetjoch 710, 720 und der Permanentmagnet 610, 620 sind zwischen der Isolationsfixierwand 510, 520 und der Isolationsisolierwand 501, 502 verspannt und fixiert.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist in einer Ausführungsform ein Ende 711, 721 des Magnetjochs 710, 720 in eine Aussparung der Isolationsfixierwand 510, 520 eingesetzt, und das andere Ende 712, 722 des Magnetjochs 710, 720 befindet sich an einer Seite des ortsfesten Kontakts 310, 320, die dem ortsfesten Kontaktabschnitt 311, 321 gegenüberliegt. Der Permanentmagnet 610, 620 ist in eine Montagekammer eingebettet, die durch das Magnetjoch 710, 720, die Isolationsfixierwand 510, 520 und die Isolationsisolierwand 501, 502 definiert wird.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst in einer Ausführungsform der ortsfeste Kontakt 310, 320 einen ersten ortsfesten Kontakt 310 und einen zweiten ortsfesten Kontakt 320, und der bewegliche Kontakt 400 ist zwischen dem ersten ortsfesten Kontakt 310 und dem zweiten ortsfesten Kontakt 320 vorgesehen. Der erste ortsfeste Kontakt 310 wiest einen ersten ortsfesten Kontaktabschnitt 311 auf, und der zweite ortsfeste Kontakt 320 weist einen zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt 321 auf. Ein erstes Ende 410 des beweglichen Kontakts 400 weist einen ersten beweglichen Kontaktabschnitt 411 auf, um mit dem ersten ortsfesten Kontaktabschnitt 311 in elektrischem Kontakt zu sein; und ein zweites Ende 420 des beweglichen Kontakts 400 weist einen zweiten beweglichen Kontaktabschnitt 421 auf, um mit dem zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt 321 in elektrischem Kontakt zu sein.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst in einer Ausführungsform die Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung 610, 710, 620, 720 eine erste Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung 610, 710 und eine zweite Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung 620, 720. Die erste Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung 610, 710 umfasst einen ersten Permanentmagneten 610, der ortsfest in der Nähe des ersten ortsfesten Kontakts 310 vorgesehen ist, um einen ersten elektrischen Lichtbogen zwischen dem ersten ortsfesten Kontaktabschnitt 311 und dem ersten beweglichen Kontaktabschnitt 411 zu löschen. Die zweite Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung 620, 720 umfasst einen zweiten Permanentmagneten 620, der ortsfest in der Nähe des zweiten ortsfesten Kontakts 320 vorgesehen ist, um einen zweiten elektrischen Lichtbogen zwischen dem zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt 321 und dem zweiten beweglichen Kontaktabschnitt 421 zu löschen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, umfasst in einer Ausführungsform die erste Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung 610, 710 des Weiteren ein erstes Magnetjoch 710. Der erste Permanentmagnet 610 und der erste ortsfeste Kontakt 310 sind in einem ersten Aufnahmeraum angeordnet, der von dem ersten Magnetjoch 710 umgeben ist, um magnetische Streuung zu reduzieren und eine Intensität elektromagnetischer Induktion im ersten Aufnahmeraum zu erhöhen. Die zweite Magnetblaslichtbogenlöschvorrichtung 620, 720 umfasst des Weiteren ein zweites Magnetjoch 720. Der zweite Permanentmagnet 620 und der zweite ortsfeste Kontakt 320 sind in einem zweiten Aufnahmeraum angeordnet, der von dem zweiten Magnetjoch 720 umgeben ist, um magnetische Streuung zu reduzieren und eine Intensität elektromagnetischer Induktion im zweiten Aufnahmeraum zu erhöhen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst in einer Ausführungsform die Isolationslichtbogenlöschvorrichtung 210, 220 eine erste Isolationslichtbogenlöschvorrichtung 210 und eine zweite Isolationslichtbogenlöschvorrichtung 220. Die erste Isolationslichtbogenlöschvorrichtung 210 weist eine erste Lichtbogenlöschplatte 201 auf, und die zweite Isolationslichtbogenlöschvorrichtung 220 weist eine zweite Lichtbogenlöschplatte 202 auf.
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Wie in 3 gezeigt wird, wird in einer Ausführungsform, wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geöffnete Position gedreht wird, die erste Lichtbogenlöschplatte 201 in einen Kontaktbereich des ersten beweglichen Kontaktabschnitts 411 und des ersten ortsfesten Kontaktabschnitts 311 hineingedreht, um den ersten beweglichen Kontaktabschnitt 411 von dem ersten ortsfesten Kontaktabschnitt 311 elektrisch zu isolieren und den ersten elektrischen Lichtbogen zu unterbrechen.
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Wie in 3 gezeigt wird, wird in einer Ausführungsform, wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geöffnete Position gedreht wird, die zweite Lichtbogenlöschplatte 202 in einen Kontaktbereich des zweiten beweglichen Kontaktabschnitts 421 und des zweiten ortsfesten Kontaktabschnitts 321 hineingedreht, um den zweiten beweglichen Kontaktabschnitt 421 von dem zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt 321 elektrisch zu isolieren und den zweiten elektrischen Lichtbogen zu unterbrechen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, schiebt in einer Ausführungsform, während der bewegliche Kontakt 400 aus der geschlossenen Position in die geöffnete Position gedreht wird, die erste Lichtbogenlöschplatte 201 den ersten elektrischen Lichtbogen zum ersten Permanentmagneten 610 hin, um den ersten elektrischen Lichtbogen dazu zu zwingen, sich in die Umgebung des ersten Permanentmagneten 610 zu bewegen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, schiebt in einer Ausführungsform, während der bewegliche Kontakt 400 aus der geschlossenen Position in die geöffnete Position gedreht wird, die zweite Lichtbogenlöschplatte 202 den zweiten elektrischen Lichtbogen zum zweiten Permanentmagneten 620 hin, um den zweiten elektrischen Lichtbogen dazu zu zwingen, sich in die Umgebung des zweiten Permanentmagneten 620 zu bewegen.
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Wie in 2 gezeigt wird, wird in einer Ausführungsform, wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geschlossene Position gedreht wird, die erste Lichtbogenlöschplatte 201 aus dem Kontaktbereich des ersten beweglichen Kontaktabschnitts 411 und des ersten ortsfesten Kontaktabschnitts 311 herausgedreht, um es dem ersten beweglichen Kontaktabschnitt 411 zu ermöglichen, mit dem ersten ortsfesten Kontaktabschnitt 311 in elektrischen Kontakt zu kommen.
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Wie in 2 gezeigt wird, wird in einer Ausführungsform, wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geschlossene Position gedreht wird, die zweite Lichtbogenlöschplatte 202 aus dem Kontaktbereich des zweiten beweglichen Kontaktabschnitts 421 und des zweiten ortsfesten Kontaktabschnitts 321 herausgedreht, um es dem zweiten beweglichen Kontaktabschnitt 421 zu ermöglichen, mit dem zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt 321 in elektrischen Kontakt zu kommen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, umfasst in einer Ausführungsform die Isolationsisolierwand 501, 502 eine erste Isolationsisolierwand 501 und eine zweite Isolationsisolierwand 502.
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Wie in 3 gezeigt wird, kommen in einer Ausführungsform, wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geöffnete Position gedreht wird, die erste Lichtbogenlöschplatte 201 und die erste ortsfeste Isolationsisolierwand 501 miteinander in Kontakt, oder dazwischen wird nur ein Schlitz gebildet, um somit die Unterbrechung des ersten elektrischen Lichtbogens zu beschleunigen.
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Wie in 3 gezeigt wird, kommen in einer Ausführungsform, wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geöffnete Position gedreht wird, die zweite Lichtbogenlöschplatte 202 und die zweite ortsfeste Isolationsisolierwand 502 miteinander in Kontakt, oder dazwischen wird nur ein Schlitz gebildet, um somit die Unterbrechung des zweiten elektrischen Lichtbogens zu beschleunigen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, umfasst in einer Ausführungsform die Isolationsfixierwand 510, 520 eine erste Isolationsfixierwand 510 und eine zweite Isolationsfixierwand 520. Das erste Magnetjoch 710 und der erste Permanentmagnet 610 sind zwischen der ersten Isolationsfixierwand 510 und der ersten Isolationsisolierwand 501 verspannt und fixiert. Das zweite Magnetjoch 720 und der zweite Permanentmagnet 620 sind zwischen der zweiten Isolationsfixierwand 520 und der zweiten Isolationsisolierwand 502 verspannt und fixiert.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist in einer Ausführungsform ein Ende 711 des ersten Magnetjochs 710 in eine Aussparung der ersten Isolationsfixierwand 510 eingesetzt, und das andere Ende 712 des ersten Magnetjochs 710 befindet sich an einer Seite des ersten ortsfesten Kontakts 310, die dem ersten ortsfesten Kontaktabschnitt 311 gegenüberliegt. Ein Ende 721 des zweiten Magnetjochs 720 ist in eine Aussparung der zweiten Isolationsfixierwand 520 eingesetzt, und das andere Ende 722 des zweiten Magnetjochs 720 befindet sich an einer Seite des zweiten ortsfesten Kontakts 320, die dem zweiten ortsfesten Kontaktabschnitt 321 gegenüberliegt. Der erste Permanentmagnet 610 ist in einer ersten Montagekammer eingebettet, die durch das erste Magnetjoch 710, die erste Isolationsfixierwand 510 und die erste Isolationsisolierwand 501 definiert wird. Der zweite Permanentmagnet 620 ist in einer zweiten Montagekammer eingebettet, die durch das zweite Magnetjoch 720, die zweite Isolationsfixierwand 520 und die zweite Isolationsisolierwand 502 definiert wird.
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In den vorgenannten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Lichtbogenlöschplatte die schnelle Verlängerung des elektrischen Lichtbogens ermöglichen und den elektrischen Lichtbogen dazu zwingen, sich in die Nähe des Permanentmagneten zu bewegen, was einen Magnetblasweg vergrößert, während ein einen Lichtbogen erzeugender Weg durch die Lichtbogenlöschplatte und die Isolationsisolierwand isoliert wird, was effektiv die Wirkung der Lichtbogenlöschung verbessert und die Geschwindigkeit der Lichtbogenlöschung stark beschleunigt.
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Wie in 1 gezeigt wird, ist in einer Ausführungsform ein Trennwand 1a im Gehäuse 1 ausgebildet, um einen Innenraum des Gehäuses 1 in einen oberen Raum und einen unteren Raum zu unterteilen. Das elektrische Kontaktsystem 10 ist im oberen Raum des Gehäuses 1 vorgesehen, und das elektromagnetische System 20 ist im unteren Raum des Gehäuses 1 vorgesehen.
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst in einer Ausführungsform das elektrische Kontaktsystem 10 des Weiteren einen Drehsitz 110 und eine Torsionsfeder 101. Der Drehsitz 110 ist drehbar an der Trennwand 1a gelagert. Zwei Enden der Torsionsfeder 101 sind mit dem Drehsitz 110 bzw. dem Drehelement 100 verbunden, so dass der Drehsitz 110 und das Drehelement 100 elastisch miteinander verbunden sind. Das elektromagnetische System 20 ist angepasst, das Drehelement 110 anzutreiben, sich zu drehen. Der Drehsitz 110 ist angepasst, das Drehelement 100 durch die Torsionsfeder 101 anzutreiben, sich zu drehen. Die Torsionsfeder 101 ist angepasst, einen Anpressdruck zwischen dem beweglichen Kontaktabschnitt 411, 412 und dem ortsfesten Kontaktabschnitt 311, 321 auszuüben.
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst in einer Ausführungsform das elektrische Kontaktsystem 10 des Weiteren eine Rückstellfeder 102. Zwei Enden der Rückstellfeder 102 sind mit der Trennwand 1a bzw. dem Drehsitz 110 verbunden, so dass die Trennwand 1a und der Drehsitz 110 elastisch miteinander verbunden sind. Wenn ein auf den Drehsitz 110 von dem elektromagnetischen System 20 ausgeübtes Drehmoment verschwindet, treibt die Rückstellfeder 102 den Drehsitz 110 in seine Ausgangsposition, so dass der bewegliche Kontakt 400 schnell aus der geschlossenen Position in die geöffnete Position gedreht wird.
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4 ist eine erläuternde perspektivische Ansicht eines elektromagnetischen Systems des Relais aus 1; 5 stellt das in 1 gezeigte elektromagnetische System dar, in dem Abschnitte einer oberen Platte und eines Ankers weggeschnitten sind und ein Magnetjoch entfernt ist, um gekrümmte Nuten und eine darin aufgenommene Kugel freizulegen; 7 ist eine vertikale Schnittdarstellung des in 4 gezeigten elektromagnetischen Systems, wobei der Anker in seiner Ausgangsposition ist.
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Wie in den 4 bis 5 und 7 gezeigt wird, umfasst das elektromagnetische System 20 hauptsächlich ein Magnetjoch 2100, eine Spule 2200, einen unteren Eisenkern 2310, eine obere Platte 2400, einen oberen Eisenkern 2320, einen Anker 2500 und einen Magnetisolationsring 2600. Die Spule 2200 ist im Magnetjoch 2100 montiert. Der untere Eisenkern 2310 ist in einem unteren Abschnitt der Spule 2200 aufgenommen und am Magnetjoch 2100 fixiert. Die obere Platte 2400 befindet sich oberhalb der Spule 2200 und ist am Magnetjoch 2100 fixiert. Der obere Eisenkern 2320 weist einen unteren Abschnitt, der in der Spule 2200 aufgenommen ist, und einen oberen Abschnitt auf, der durch die obere Platte 2400 verläuft. Der Anker 2500 befindet sich oberhalb der oberen Platte 2400 und ist mit dem oberen Eisenkern 2320 fest verbunden. Der Magnetisolationsring 2600 ist zwischen dem oberen Eisenkern 2320 und der oberen Platte 2400 angeordnet ist, um den oberen Kern 2320 von der oberen Platte 2400 elektromagnetisch zu isolieren.
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Wie in den 4 bis 5 und 7 gezeigt wird, ist in einer Ausführungsform der obere Eisenkern 320 ausgebildet, in einer vertikalen Richtung Z bezüglich des Magnetisolationsrings 2600 beweglich zu sein. Ein Mittelachse R des oberen Eisenkerns 320 ist parallel zu der vertikalen Richtung Z.
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Wie in den 4 bis 5 und 7 gezeigt ist, ist in einer Ausführungsform der obere Eisenkern 2320 um seine Mittelachse R drehbar. Der obere Eisenkern 2320 ist mit dem Drehsitz 110 verbunden, um den Drehsitz 110 anzutreiben, sich zu drehen.
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Wie in den 5 und 7 gezeigt, ist in einer Ausführungsform eine Mehrzahl von ersten gekrümmten Nuten 2510 in einer unteren Oberfläche des Ankers 2500 ausgebildet. Ein Mehrzahl von zweiten gekrümmten Nuten 2410, die jeweils zu der Mehrzahl von ersten gekrümmten Nuten 2510 passen, ist in einer oberen Oberfläche der oberen Platte 2400 ausgebildet. Die Mehrzahl von ersten gekrümmten Nuten 2510 ist gleichmäßig um die Mittelachse R des oberen Eisenkerns 2320 herum beabstandet. Eine Kugel 2700 ist in jeder ersten gekrümmten Nut 2510 vorgesehen. Die Kugel 2700 ist ausgebildet, in der ersten gekrümmten Nut 2510 und der passenden zweiten gekrümmten Nut 2410 abzurollen.
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6 zeigt ein schematisches Diagramm der Kraft, die durch die Kugel des in 5 gezeigten elektromagnetischen Systems auf den Anker ausgeübt wird. 8 eine vertikale Schnittdarstellung des in 4 gezeigten elektromagnetischen Systems ist, wobei der Anker in seiner Endposition ist.
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Wie in den 4 bis 8 gezeigt wird, weist in einer Ausführungsform jede erste gekrümmte Nut 2510 eine Tiefe auf, die allmählich von einem ersten Ende 2510a zu einem zweiten Ende 2510b davon tiefer wird, derart, dass eine Kraft F, die auf den Anker 2500 durch die Kugel 2700 ausgeübt wird, zu der Mittelachse R des oberen Eisenkerns 2320 geneigt ist, um den Anker 2500 anzutreiben, sich um die Mittelachse R zu drehen. Dadurch kann, wie deutlich in 6 gezeigt wird, die Kraft F, die auf den Anker 500 durch die Kugel 700 ausgeübt wird, in eine erste Kraftkomponente F1 parallel zur Mittelachse R des oberen Eisenkerns 320 und eine zweite Kraftkomponente F2 rechtwinklig zur Mittelachse R des oberen Eisenkerns 320 zerlegt werden. Somit kann die zweite Kraftkomponente F2 den Anker 500 antreiben, sich um die Mittelachse R zu drehen.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist der Anker 2500 zwischen einer Ausgangsposition (der in 7 gezeigten Position) und einer Endposition (der in 8 gezeigten Position) beweglich. Wenn der Anker 2500 aus der in 7 gezeigten Ausgangsposition in die in 8 gezeigte Endposition bewegt wird, wird der Anker 2500 um eine vorgegebene Distanz in der vertikalen Richtung Z nach unten bewegt, während er sich um einen vorgegebenen Winkel um die Mittelachse R dreht.
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Wie in den 4 bis 8 gezeigt wird, dreht sich in einer Ausführungsform, wenn der Anker 2500 aus der in 7 gezeigten Ausgangsposition in die in 8 gezeigte Endposition bewegt wird, der Anker 2500 um die Mittelachse R um den vorgegebenen Winkel, der gleich der Summe der Mittelwinkel der ersten gekrümmten Nut 2510 und der zweiten gekrümmten Nut 2410 ist. Das heißt, wenn der Anker 2500 aus der in 7 gezeigten Ausgangsposition in die in 8 gezeigte Endposition bewegt wird, dreht sich der Anker 2500 um die Mittelachse R um eine Bogenlänge, die gleich der Summe der Bogenlängen der ersten gekrümmten Nut 2510 und der zweiten gekrümmten Nut 2410 ist, in der Umfangsrichtung des oberen Eisenkerns 2320.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung befindet sich, wenn der Anker 2500 in die in den 5 bis 7 gezeigte Ausgangsposition bewegt wird, die Kugel 2700 im ersten Ende 2510a der ersten gekrümmten Nut 2510. Wenn der Anker 2500 in die in 8 gezeigte Endposition bewegt wird, befindet sich die Kugel 2700 im zweiten Ende 2510b der ersten gekrümmten Nut 2510.
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Wie in den 5 bis 6 gezeigt wird, weist in einer Ausführungsform jede zweite gekrümmte Nut 2410 eine Tiefe auf, die allmählich vom ersten Ende 2410a zum zweiten Ende 2410b davon größer wird. Wie in 7 gezeigt wird, befindet sich, wenn der Anker 2500 in die Ausgangsposition bewegt wird, die Kugel 2700 im ersten Ende 2410a der zweiten gekrümmten Nut 2410. Wie in 8 gezeigt wird, befindet sich, wenn der Anker 2500 in die Endposition bewegt wird, die Kugel 2700 im zweiten Ende 2410b der zweiten gekrümmten Nut 2410.
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Wie in den 5 bis 6 gezeigt wird, sind in einer Ausführungsform, wenn der Anker 2500 in die Ausgangsposition bewegt wird, das erste Ende 2510a der ersten gekrümmten Nut 2510 und das erste Ende 2410a der zweiten gekrümmten Nut 2410 zueinander benachbart, während das zweite Ende 2510b der ersten gekrümmten Nut 2510 und das zweite Ende 2410b der zweiten gekrümmten Nut 2410 weit voneinander entfernt sind.
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Wie in den 5 bis 6 gezeigt wird, sind in einer Ausführungsform, wenn der Anker 2500 in die Endposition bewegt wird, das zweite Ende 2510b der ersten gekrümmten Nut 2510 und das zweite Ende 2410b der zweiten gekrümmten Nut 2410 zueinander benachbart, während das erste Ende 2510a der ersten gekrümmten Nut 2510 und das erste Ende 2410a der zweiten gekrümmten Nut 2410 weit voneinander entfernt sind.
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Wie in 7 gezeigt wird, ist in einer Ausführungsform ein erster Luftspalt g1 zwischen dem Anker 2500 und der oberen Platte 2400 vorgesehen, und ein zweiter Luftspalt g2 ist zwischen dem oberen Eisenkern 2320 und dem unteren Eisenkern 2310 vorgesehen.
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Wie in den 5 und 7 bis 8 gezeigt wird, werden in einer Ausführungsform, während der Anker 2500 aus der Ausgangsposition in die Endposition bewegt wird, der erste Luftspalt g1 und der zweite Luftspalt g2 allmählich verkleinert. Während der Anker 2500 aus der Endposition in die Ausgangsposition bewegt wird, werden der erste Luftspalt g1 und der zweite Luftspalt g2 allmählich vergrößert.
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Wie in den 7 bis 8 gezeigt wird, sind in einer Ausführungsform der obere Eisenkern 2320, der zweite Luftspalt g2, der untere Eisenkern 2310, das Magnetjoch 2100, die obere Platte 2400, der erste Luftspalt g1 und der Anker 2500 angeordnet, einen Hauptmagnetkreis des elektromagnetischen Systems 20 zu bilden.
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Wie in 4 gezeigt wird, weist die Spule 2200 Anschlüsse 2201, 2202 auf, die angepasst sind, mit positiven bzw. negativen Elektrode der Stromversorgung elektrisch verbunden zu werden. Wenn die Spule 2200 unter Strom gesetzt wird, durchläuft der magnetische Fluss, der durch die Spule 2200 erzeugt wird, den vorgenannten Hauptmagnetkreis. Aufgrund der Anwesenheit des ersten Luftspalts g1 und des zweiten Luftspalts g2 ziehen der untere Eisenkern 2310 bzw. die obere Platte 2400 den oberen Eisenkern 2320 und den Anker 2500 nach unten in der vertikalen Richtung Z an, so dass, während der obere Eisenkern 2320 und der Anker 2500 angetrieben werden, sich nach unten in der vertikalen Richtung Z zu bewegen, sich der obere Eisenkern 2320 und der Anker 2500 unter dem Schieben der Kugeln 2700 um die Mittelachse R drehen.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung treibt, wenn die Spule 2200 unter Strom gesetzt wird, während der Anker 2500 aus der Ausgangsposition in die Endposition bewegt wird, der Anker 2500 die Kugeln 2700 so an, dass sie aufgrund von Reibung zu den zweiten Enden 2510b, 2410b der ersten gekrümmten Nut 2510 und der zweiten gekrümmten Nut 2410 rollen. Wenn der Anker 2500 in die Endposition bewegt wird, wird die Spule 2200 stromlos geschaltet, so dass der Anker 2500 durch die Rückführungsfeder (nicht gezeigt) aus der Endposition in die Ausgangsposition bewegt werden kann.
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Wie in den 7 bis 8 gezeigt wird, verringert sich bei der gezeigten Ausführungsform, wenn die Spule 2200 stromlos geschaltet wird, der verbleibende magnetische Fluss schnell aufgrund der Anwesenheit des zweiten Luftspalts g2, und der Anker 2500 wird durch die Rückführungsfeder schnell in die Ausgangsposition zurückgeführt. Gleichzeitig treibt aufgrund von Reibung der Anker 2500 die Kugeln 2700 so an, dass sie zu den ersten Enden 2510a und 2410a der ersten gekrümmten Nut 2510 und der zweiten gekrümmten Nut 2410 rollen.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann die vorgenannte Kugel 2700 eine sphärische Kugel oder eine zylindrische Kugel umfassen.
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Wie in 7 gezeigt wird, umfasst in einer Ausführungsform die Spule 2200 einen Tragerahmen 2220 und einen Draht 2210, der auf den Tragerahmen 2220 gewickelt ist. Der obere Eisenkern 2320 und der untere Eisenkern 2310 sind in einem hohlen Aufnahmeraum des Tragerahmens 2220 der Spule 2200 angeordnet, und der Magnetisolationsring 2600 wird an der oberen Endfläche des Tragerahmens 2220 der Spule 2200 getragen.
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In den vorangehenden Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ist der Anker 2500 mit den ersten gekrümmten Nuten 2510 versehen, und die erste gekrümmte Nut 2510 ist mit einer Kugel 2700 versehen. Die Tiefe der ersten gekrümmten Nut 2510 wird allmählich vom ersten Ende 2510a zum zweiten Ende 2510b davon tiefer. Wenn der Anker 2500 durch die elektromagnetische Kraft nach unten in der vertikalen Richtung Z bewegt wird, ist somit die Richtung der durch die Kugeln 2700 auf den Anker 2500 ausgeübten Kraft zur vertikalen Richtung Z geneigt, so dass der Anker 2500 dazu angetrieben wird, sich zu drehen. Das elektromagnetische System der vorliegenden Offenbarung kann ein größeres Drehmoment und eine höhere Effizienz bei gleicher Größe aufweisen. Des Weiteren weist das elektromagnetische System der vorliegenden Offenbarung eine einfache Struktur und sehr geringe Herstellungskosten auf.
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Wie in 1 gezeigt wird, sind in einem Ausführungsbeispiel Luftkühlrippen 1c an einer Außenwand des Gehäuses 1 ausgebildet, um die Wärmeabführungsleistung des Relais zu verbessern und zu verhindern, dass das elektromagnetische System 20 überhitzt.
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Obwohl es nicht gezeigt wird, kann in einer Ausführungsform das Relais des Weiteren ein Detektionsmodul umfassen, das angepasst ist, eine Position des beweglichen Kontakts 400 zu detektieren. Das Detektionsmodul kann eine Detektionsschaltung umfassen, und einen beweglichen Anschluss und einen ortsfesten Anschluss, die am Gehäuse 1 montiert sind. Ein Schiebeabschnitt kann an dem Drehelement 100 ausgebildet sein; der Schiebeabschnitts ist angepasst, den beweglichen Anschluss anzutreiben, sich zwischen einer ersten Position in elektrischem Kontakt mit dem ortsfesten Anschluss und einer zweiten Position zu bewegen, die von dem ortsfesten Anschluss getrennt ist. Wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geschlossene Position gedreht wird, treibt der Schiebeabschnitt den beweglichen Anschluss in die erste Position in elektrischem Kontakt mit dem ortsfesten Anschluss, so dass die Detektionsschaltung verbunden ist. Wenn die Detektionsschaltung verbunden ist, kann auf diese Weise entschieden werden, dass der bewegliche Kontakt 400 in der geschlossenen Position ist. Wenn der bewegliche Kontakt 400 in die geöffnete Position gedreht wird, treibt der Schiebeabschnitt den beweglichen Anschluss in die zweite Position, die von dem ortsfesten Anschluss getrennt ist, so dass die Detektionsschaltung getrennt ist. Wenn die Detektionsschaltung getrennt ist, kann auf diese Weise entschieden werden, dass der bewegliche Kontakt 400 in der geöffneten Position ist.
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Wie in 1 gezeigt wird, weist in einer Ausführungsform der ortsfeste Kontakt 310, 320 ein plattenartiges Basisteil 310a, 320a auf, das an einer oberen Abdeckung des Gehäuses 1 fixiert ist. Das elektromagnetische System 20 umfasst des Weiteren eine Schraube 310b, 320b, die mit dem Basisteil 310a, 320a des ortsfesten Kontakts 310, 320 elektrisch verbunden ist. Die Schraube 310b, 320b ist angepasst, den ortsfesten Kontakt 310, 320 mit einem Stromversorgungsdraht von elektrischem Equipment elektrisch zu verbinden. Ein Kontaktbereich zwischen dem ortsfesten Kontakt 310, 320 und dem Gehäuse 1 kann durch das plattenartige Basisteil 310a, 320a und die Schraube 310, 320 vergrößert werden; somit kann die Wärmeabführfläche des ortsfesten Kontakts 310, 320 vergrößert werden.
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Wie in 1 gezeigt wird, ist in einer Ausführungsform ein Montageloch 1b zum Montieren des Relais an dem elektrischen Equipment in einem Bodenabschnitt oder einem Seitenabschnitt des Gehäuses 1 ausgebildet.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann das Relais ein Hochspannungs-Gleichstromrelais sein.
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Fachleute sollten beachten, dass die obenstehenden Ausführungsformen verdeutlicht werden sollen, und nicht beschränkend sein sollen. Beispielsweise können durch Fachleute auf diesem Gebiet viele Abwandlungen an den obigen Ausführungsformen vorgenommen werden, und verschiedene Merkmale, die in unterschiedlichen Ausführungsformen beschrieben werden, können frei miteinander kombiniert werden, ohne bezüglich der Ausbildung oder des Prinzips in Konflikt zu geraten.
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Obwohl mehrere Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben wurden, würde es Fachleute klar sein, dass verschiedenen Änderungen oder Abwandlungen in diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und vom Geist der Offenbarung, deren Umfang in den Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist, abzuweichen.
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So, wie es hier verwendet wird, sollte ein Element, das im Singular angeführt wird und dem das Wort „einer“ oder „eine“ oder „ein“ voransteht, so verstanden werden, dass es nicht den Plural besagter Elemente oder Schritte ausschließt, es sei denn, ein solcher Ausschluss wird explizit angegeben. Ferner sollen Bezugnahmen auf „eine Ausführungsform“ der vorliegenden Offenbarung nicht so interpretiert werden, dass sie die Existenz zusätzlicher Ausführungsformen ausschließt, die ebenfalls die angeführten Merkmale beinhalten. Wenn nichts Gegenteiliges angeführt wird, können ferner Ausführungsformen, die ein Element oder eine Mehrzahl von Elementen „umfassen“ oder „aufweisen“, die eine bestimmte Eigenschaft aufweisen, zusätzliche solcher Elemente umfassen, die diese Eigenschaft nicht aufweisen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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